疫情何時才會結束?大家都確診過,就會有群體免疫嗎?專家解析真實門檻

2023-05-31 12:38

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疫情解封後,許多人外出時仍會佩戴口罩。(示意圖/顏麟宇攝)

疫情解封後,許多人外出時仍會佩戴口罩。(示意圖/顏麟宇攝)

群體免疫是公共衛生、流行病學行之有年的概念;英國防疫領導人在COVID-19初期提到群體免疫,卻受到各界普遍批判。隨著疫情發展,有關群體免疫的爭議不斷,有人寄望為終結這場世紀瘟疫的解方,也有人抱持悲觀態度。究竟群體免疫是什麼,讓我們借用COVID-19疫情,探索此一概念有何意義。

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什麼是群體免疫?又要怎麼達成呢?

群體免疫的概念是,族群中有一定比例人口,對傳染病免疫,不會變成新的傳染源;如此一來,即使出現新的感染者,也會由於人數太少而難以繼續傳播,使得感染人數越來越少,終至平息。不爭的事實是,SARS-CoV-2冠狀病毒從2019年底開始傳播近三年後,一直沒有達成群體免疫。

群體免疫的英文為herd immunity,herd原意為同一動物組成的獸群。一些學者認為此一用詞容易引人誤會,因為群體免疫之下,個人依然有感染的風險,其實不是真的讓每個人都「免疫」;只是族群中擁有免疫力的人很多,讓傳染病無法廣傳,傷害程度有限,或許稱為群體保護(herd protection)更貼切。

該怎麼判斷是否發生群體免疫呢?最簡單的指標是,假如某個傳染病如COVID-19 鼎盛時傳播不休,顯然並未發生群體保護。

而公衛學家則以「基本傳染數」料敵機先。所謂傳染數也翻譯為再生數,意思是「一位感染者平均會傳染給幾個人」。在疫情一開始,所有人都沒有免疫力,也缺乏防疫措施之下的傳染狀況,定義作基本傳染數,英文為basic reproduction number,簡稱R0 。

隨著疫情發展,人類行為改變、康復者獲得免疫力,加上疫苗等防疫手段,傳染狀況會持續變化,稱為有效傳染數,英文為effective reproduction number,簡稱Rt —t是時間(time)之意。

群體免疫的內涵,是仰賴族群內各人的免疫力,讓傳染病無以為繼;結合基本傳染數,根據過往經驗的歸納,可以用一條簡單的公式「1-1/R0」,評估族群中要有多少比例的人口具備免疫力,方能達到群體保護的門檻。

概念是基本傳染數越高,傳播能力越強,達到保護所需的門檻也越高。例如基本傳染數最高的麻疹為12到18,換算群體保護需求的比例為92%到94%;也就是一個人群中,必須有將近95%的人對麻疹免疫,才能達到群體保護!至於天花的基本傳染數為6左右,門檻約83%。而流感病毒通常介於2到3,門檻為50%到67%。

防疫實務上,當然不是看數字這麼簡單。不能說總人口中有97%對麻疹免疫,面對新出現的麻疹傳播就能佛系應對。即使超過群體免疫的門檻,傳染病依然有機會闖蕩一陣,造成不少傷害。有些實例就顯示,就算達到理論上的門檻,依然會爆發疫情。

疫苗是建立免疫力的主要方式,疫苗接種率一旦降低,也會給予傳染病來襲的機會。另一方面,即使尚未達到群體免疫的門檻,也能靠著人為強力介入,付出更高的代價而終止疾病傳播。

群體保護門檻多高,才能阻止傳染病呢?

以COVID-19為例,它的群體免疫門檻是多少呢?答案不容易釐清,更具體地講:真實答案應該不斷在變。一種傳染病的基本傳染數,可以根據疫情初期的資訊評估。依照2020年COVID-19的傳播狀況,各地多數估計在2到3左右,換算門檻是50%到67%。

人群中67%的人具有免疫力,看似並不難達成。如果依靠疫苗,不用太久便能突破67%的門檻。即使沒有疫苗,考慮到大部分康復者也能獲得免疫力,一直有聲音主張:為了及早達成群體免疫,恢復正常生活,不應該太認真防疫,可以放任病毒流傳,只需要集中保護高風險群;隨著感染後恢復的人越來越多,長期下來社會整體的防疫效果反而更好。

可惜如今大家都知道,COVID-19這道數學題沒那麼簡單,姑且不論其殺傷力是否降低,至少在阻止傳播的群體免疫方面遙遙無期。困難出在哪裡?問題是多方面的,最根本的困難在於門檻不斷上升,隨著感染持續,傳染力更強的病毒屢屢脫穎而出。

像是2020年底開始大顯身手的Alpha變異株傳染力明顯提高一個檔次,幾個月之後興起的Delta變異株更上層樓,2021年底Omicron變異株繼之而起,旗下衍生出的BA.1、BA.2等型號又持續進擊。

疫苗能否讓群體免疫達標?

科學家對COVID-19疫苗的研發速度,名列史上第一,效果最佳的幾款疫苗也算不錯,能夠大幅減輕重症的機率。然而現有最佳的疫苗,依然不足以強勢到在接種以後,能100%持續避免感染;不論是藉由感染、疫苗,或兩者一起獲得的免疫力都會持續衰退,又再度感染。

其實在疫情進行中,沒辦法直接計算每一款變異株之基本傳染數的改變,只能由當時的有效傳染數推敲。粗估群體保護需求的門檻,Delta或許達到88%;偏偏同一個時段的人群裡, 能免於成為傳染源的比例,已經極難超過此一數值。

繼之而起的Omicron,本身傳染力至少不遜於Delta;更麻煩的是,Omicron和其餘同類相比,變化較大—之前得疫或打疫苗建立的免疫力,即使依然穩當,也可能由於病毒變異的關係, 降低抗體抓住與中和病毒的能力,放病毒跑掉,產生免疫逃逸(immune escape)的窘境。

這樣的現象,將大幅增加重複感染的機率,且Omicron能夠免疫逃逸,等於是讓族群中有免疫力的人口比例直接降低。這個時候再計算群體免疫的門檻,已經失去意義。一個時段中就算同時讓95%的人「免疫」,Omicron只要能突破僅僅10%的人,搭配它的傳染力,便能突破群體保護的極限。

或許有讀者好奇,Omicron的傳染力再強,應該也強不過麻疹,為什麼麻疹疫苗可以達成群體保護呢?這是因為麻疹疫苗效果非凡,接種兩劑後多數人能終身免疫,連感染都不會。

然而,一旦接種率下降,麻疹依然可能捲土重來,2017年起的烏克蘭,便是血淚教訓。所幸絕大部分人接種過麻疹疫苗的人群,麻疹能夠傳染的機會很少,即使入侵也會在不久後終止傳播,這就是台灣的現狀。

話說回來,針對COVID-19研發的疫苗,效果確實沒有如同麻疹疫苗般出色,一下達不到群體免疫的期望。即便如此,疫苗對人類的幫助依然很大。

我們可以把疫情比喻為火勢,將人類視為燃料。病毒傳播一如火勢延燒,燒到周邊沒有燃料便會停止,這便是群體保護生效。然而從全世界看,SARS-CoV-2冠狀病毒的傳播規模一直不小,就像火勢持續不停,不知道何時才會燒盡。可是就算無法完全滅火,被輕微燒傷或是直接燒死, 畢竟還是有差。難以將火勢一次撲滅,徹底逆轉局勢下,疫苗等手段不只是個人,也是維護他人健康的選擇。

作者介紹|法律白話文運動

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本文經授權轉載自時報出版《疫情世代:如何因應與復原,給所有人的科學與法律指南》。(原標題:感染的人多了,就會自動有群體免疫?其實比你想的還複雜/寒波)

責任編輯/邱苡瑄

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